李伟东
,
张金栋
,
刘刚
,
钟翔屿
,
张代军
,
包建文
,
肇研
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160511.005
分别采用日本东丽T800H 和国产T800碳纤维作为增强体,采用热压罐工艺制备双马来酰亚胺树脂基复合材料。研究了2种碳纤维的表面物理和化学状态,复合材料的微观界面性能及力学性能。结果表明：国产T800碳纤维表面沟槽分布较多,表面粗糙度较高,有利于与树脂基体形成更好的物理结合作用。同时,国产T800碳纤维表面具有较多的含氧官能团,有利于与基体树脂形成更好的化学结合作用。因此,国产T800碳纤维的界面剪切强度较T800H 碳纤维高约27%。国产 T800/HT-280复合材料的力学性能均普遍高于 T800H/HT-280复合材料,其中,90°拉伸强度高约25%,面内剪切强度、弯曲强度高约12%,层间剪切强度高约7%。
关键词:
T800 碳纤维
,
双马来酰亚胺树脂
,
复合材料
,
界面
,
力学性能
李伟东
,
张金栋
,
刘刚
,
钟翔屿
,
张代军
,
包建文
,
肇研
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151030.001
采用动态DSC法,研究了高韧性双马来酰亚胺树脂的固化反应动力学。根据Kissinger方程和Crane方程,拟合得到双马来酰亚胺树脂的固化动力学参数,建立了该树脂的唯象模型。采用恒温 DSC 法,根据 DiBene-detto方程,建立了双马来酰亚胺树脂的玻璃化转变温度与固化度之间的函数关系。采用凝胶盘法,获得了该树脂在不同温度下的凝胶时间,建立了凝胶时间和凝胶温度之间的函数关系,得到了树脂的时间-温度-转变(TTT)图。根据TTT图对复合材料的固化工艺进行优化。结果表明：预浸料在150℃恒温0.5 h后加压0.6 MPa,树脂具有一定的流动性,可制备内部质量完好的复合材料。
关键词:
双马来酰亚胺树脂
,
固化反应动力学
,
TTT图
,
成型工艺优化
,
复合材料
刘巍
,
张天骄
,
包建文
,
张代军
,
钟翔屿
,
李伟东
,
李晔
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2016.1.013
通过选择不同官能度的环氧树脂，调节树脂单体配比，获得了不同固化交联结构的环氧树脂基体，并与国产T800级碳纤维复合制备成碳纤维复合材料；研究不同交联结构的环氧树脂基体对其 T800级碳纤维复合材料纵向压缩性能的影响。研究结果表明，随着三官能团树脂含量升高，树脂基体的交联密度增大，树脂基体模量增大，其对应碳纤维复合材料单向层合板泊松比降低；碳纤维复合材料的纵向压缩强度随着树脂基体交联密度的增大而增大；树脂基体交联密度对单向复合材料层合板纵向压缩模量的影响不明显。
关键词:
环氧树脂
,
复合材料
,
交联密度
,
泊松比
,
纵向压缩强度
刘刚
,
张代军
,
张晖
,
安学锋
,
益小苏
,
张忠
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.01.011
通过机械共混法制备了Al_2O_3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性.利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学性能与纳米粒子含量之间的关系.结果表明:纳米粒子的加入明显改善了环氧树脂基体的断裂韧性并且有助于提高树脂与纤维之间的界面粘接强度,因而使改性复合材料的层间性能明显提高而其他力学性能基本不变.
关键词:
纳米粒子
,
环氧树脂
,
复合材料
,
力学性能
闫丽
,
安学锋
,
蔡建丽
,
张代军
,
益小苏
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2011.3.014
通过对低速冲击试验和准静态压痕试验进行对比,获得了冲击能量(准静态压痕力)与层压板损伤面积、损伤宽度和凹坑深度的三组对应关系.分析表明,损伤面积、损伤宽度和凹坑深度均可作为损伤参数来建立低速冲击和准静态压痕损伤的等效性.当冲击能量或准静态压痕力达到一定值后,三组对应关系曲线上出现拐点,两类试验的拐点相差很小,且两类试验的变化趋势相同,初步说明了用准静态压痕试验替代低速冲击试验是可行的,同时在较低冲击能量(拐点值之前)下准静态压痕力近似等于相对应的冲击能量下冲击过程的最大接触力.对两类试验过程进行分析,准静态压痕试验的初始分层载荷较冲击试验稍低,但两类试验过程中载荷的变化趋势相同,进一步说明了低速冲击试验和准静态压痕试验损伤的等效性.
关键词:
复合材料层压板
,
低速冲击
,
准静态压痕
,
损伤面积
,
损伤宽度
,
凹坑深度
,
等效性
张代军
,
唐邦铭
,
包建文
,
刘刚
材料工程
针对南海地域的自然环境,将T700/5288炭纤维增强环氧树脂复合材料放置于海南省万宁市,经过自然老化3年后,研究其微观形貌、力学性能与热性能等.研究表明,由于热氧老化与光氧老化的存在,复合材料表层环氧树脂出现了化学降解,表面纤维发生裸露,起毛等现象,老化试样纵向压缩强度降低19％,横向压缩强度降低14％,其他表征力学性能基本不变,玻璃化转变温度降低了27℃.
关键词:
自然老化
,
复合材料
,
环氧树脂
,
力学性能
马宏毅
,
安学锋
,
张代军
,
益小苏
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.z1.030
为考察“离位”技术对双马来酰亚胺复合材料层压板层间增韧效果,对增韧程未增韧的两种双马复合材料层压板进行低速冲击性及冲击后压缩剩余强度实验研究.结果表明:经过“离位”增韧的双马复合材料层压板层间形成了热塑性树脂/热固性树脂双连续的结构,该结构不仅改善了材料的损伤阻抗,使其表面凹坑深度更明显,而且还大大提高了材料的损伤容限.
关键词:
复合材料层压板
,
层间增韧
,
低速冲击
,
损伤阻抗
,
损伤容限
刘刚
,
罗楚养
,
张代军
,
张朋
,
张连旺
,
益小苏
复合材料学报
选用多层非屈曲经编织物（NCF）作为增强体,提高了预成型体的铺覆效率及准确性,同时根据T型接头的结构特点将其组合成工字梁形式并依此设计成型模具,采用树脂传递模塑（RTM）成型工艺实现了复合材料T型接头的高效制造,并对其拉伸和压缩力学性能进行了试验研究。结果表明：T型接头拉伸破坏由孔边蒙皮纤维拉断和腹板分层拉脱造成;而压缩破坏则由腹板翻边分层屈曲和接头中部蒙皮纤维压断造成;T接头拉伸破坏载荷高于其压缩的破坏载荷。
关键词:
复合材料
,
T型接头
,
非屈曲经编织物(NCF)
,
树脂传递模塑(RTM)
刘刚
,
罗楚养
,
李雪芹
,
张代军
,
蔺绍玲
,
益小苏
复合材料学报
根据复合材料的可制造性及RTM成型工艺的特点对复合材料厚壁连杆的几何外形进行了优化设计。测定了纤维预成型体的渗透率参数,采用数值模拟技术研究其RTM成型工艺过程,并根据RTM流动模拟结果设计了成型模具,成功地利用RTM工艺制备了复合材料厚壁连杆样件。对样件的力学试验考核表明,采用基于数值模拟技术的工艺设计能够很好地满足制件的制造及载荷要求。
关键词:
复合材料
,
RTM
,
厚壁结构
,
渗透率
,
流动模拟
张代军
,
刘刚
,
包建文
,
唐邦铭
,
钟翔屿
,
陈祥宝
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20151022.002
为验证复合材料的耐久性,对T700碳纤维增强环氧树脂基复合材料经自然老化后的微观形貌、表面元素含量、热性能与力学性能等进行了研究。结果表明：在光氧老化与热氧老化的共同作用下,T700碳纤维增强 EP-A环氧树脂基(T700/EP-A)复合材料表层树脂将发生老化降解,并且随自然老化时间的延长,T700/EP-A复合材料的玻璃化转变温度逐渐降低,未老化试样的玻璃化转变温度为207℃,经过自然老化处理3年后,其玻璃化转变温度降低为180℃,延长自然老化时间至5年时,其玻璃化转变温度进一步降低至172℃。而自然老化过程对复合材料力学性能可能同时存在着增强效应与损伤效应,因此造成了T700/EP-A与T700/EP-B复合材料的不同力学性能表现出相异的变化趋势。随自然老化时间延长,T700/EP-A与T700/EP-B复合材料纵向拉伸强度表现出先升高后降低的趋势,纵向弯曲强度表现出逐渐升高的趋势,纵向压缩强度与层间剪切强度存在波动,未呈现出明显变化。
关键词:
自然老化
,
碳纤维复合材料
,
环氧树脂
,
力学性能
,
热性能分析
